Уго Фано

Уго Фано
італ. Ugo Fano
Народився	28 липня 1912 Турин, Італія
Помер	13 лютого 2001 (88 років) Чикаго, Іллінойс, США  ·хвороба Альцгеймера
Місце проживання	США
Країна	Італія  Королівство Італія  США
Діяльність	фізик, викладач університету
Alma mater	Туринський університет (1934)
Галузь	фізика, теоретична фізика[1] і атомна фізика[1]
Заклад	Чиказький університет Національний інститут стандартів і технології Абердинський випробувальний полігон Інститут Карнегі Римський університет ла Сапієнца
Науковий керівник	Enrico Persicod
Вчителі	Enrico Persicod
Аспіранти, докторанти	Чарльз Вінтроп Кларкd[2] Chris H. Greened[2] A. Ravi Prakash Raud[2]
Членство	Лондонське королівське товариство Національна академія наук США Американська академія мистецтв і наук Національна академія дей-Лінчей[3]
Відомий завдяки:	автор концепції резонансу Фано, ефекту Фано, коефіцієнтів Фано — Рака, діаграм Фано — Ліхтена
Батько	Джино Фано
Брати, сестри	Роберт Фано
Родичі	Giulio Racahd
Нагороди	член Американського фізичного товариства Davisson–Germer Prize in Atomic or Surface Physicsd (1976) почесний доктор Університету Париж VIIId (1979) William F. Meggers Awardd (1989) іноземний член Лондонського королівського товариства (9 березня 1995)
Уго Фано у Вікісховищі

Уго Фано (італ. Ugo Fano; 28 липня 1912, Турин — 13 лютого 2001, Чикаго) — американський фізик-теоретик італійського походження. Член Національної академії наук США (1976). Найбільший спеціаліст другої половини XX століття в галузі теорії взаємодії випромінювання з речовиною.

Уго Фано народився в Турині в багатій єврейській родині. Він був названий на честь діда, який бився у війні за об'єднання Італії на стороні Джузеппе Гарібальді. Батько, Джино Фано (Gino Fano), був професором геометрії Туринського університету. Мати, Роза Кассин (Rosa Cassin), походила з родини інженерів і була талановитою художницею і музикантом. Брат Уго, Роберт Фано (Robert Fano), згодом також став відомим науковцем, фахівцем в області теорії інформації. Уго був хворобливою дитиною і до четвертого класу навчався вдома. У дванадцятирічному віці він захопився їздою на велосипеді, що дозволило йому зміцнити здоров'я. Пізніше він захопився туризмом і альпінізмом, багато часу проводив на купленій багато років тому дідом віллі поблизу Верони (Villa Fano). Серед шкільних друзів Уго був Сальваторе Лурія, майбутній знаменитий мікробіолог і нобелівський лауреат.

Після того, як Фано вступив до Туринського університету, його старший кузен Джуліо Рака (Giulio Racah) переконав його зайнятися фізикою і познайомив з Енріко Персико (Enrico Persico), під керівництвом якого Уго захистив докторську дисертацію в 1934 році. Після цього Персико влаштував його на роботу в групу Енріко Фермі, і Фано переїхав до Риму. Тут його основним наставником став Едоардо Амальді. У 1936 році Фано вирушив на два роки в Лейпцизький університет, де працював під керівництвом Вернера Гейзенберга. Після повернення він деякий час працював лектором в Римі, однак гоніння проти євреїв, що активізувалися в Італії змусили Уго і його наречену Лілль Латтес (Lilla Lattes) ухвалити рішення про еміграцію. У лютому 1939 року вони спішно прийняли хрещення і були повінчані католицьким священиком, після чого Лілла вирушила в Аргентину, а Уго, після заїзду в Париж, приєднався до неї. Там вони змогли отримати американські візи і в червні 1939 року прибули в Нью-Йорк.

У США Фано спочатку працював у Вашингтонському інституті біофізики, а незабаром переїхав в лабораторію Інституту Карнегі, розташовану в Колд-Спрінг-Харбор. Уго увійшов до групи Міліслава Демереца (Milislav Demerec) і займався в основному радіобіологією. Його інтерес до питань біофізики і генетики виник на семінарі Паскуаля Йордана, що відбувся в Римі в 1938 році. Фано також активно співпрацював з Максом Дельбрюком, познайомивши його з Сальвадором Луріей (вони згодом розділили Нобелівську премію). Після вступу США у війну він перейшов на роботу в Балістичну лабораторію, розташовану на Абердинському випробувальному полігоні в штаті Меріленд. Незабаром у нього народилася дочка Мері. Всього у Уго і Лілль було двоє дітей — обидві дочки.

Після закінчення війни Фано на рік покинув Колд-Спрінг-Харбор, щоб попрацювати в Колумбійському університеті над проблемою складних елементарних процесів, що викликаються випромінюванням у зв'язку з його біологічними ефектами. У 1946 році Уго прийняв пропозицію перейти в Національне бюро стандартів, де продовжував працювати до 1966 року. У 1948 році він вперше повернувся до Італії, потім продовжував періодично приїжджати на батьківщину. У 1950-ті роки вийшло дві книги його авторства: перша, написана спільно з дружиною Лілль, також фізиком за освітою і вчителем за професією, була присвячена педагогічно правильному викладу основ атомної фізики; в інший, написаній з Джуліо Рака, викладалася теорія груп в контексті її використання у фізиці атомних і ядерних зіткнень.

У 1966 році, коли було ухвалено рішення про переведення Національного бюро стандартів у Гейтерсберг (штат Меріленд), Фано не побажав туди переїжджати і прийняв запрошення Чиказького університету, де продовжував працювати до 2000 року. У 1972—1974 роках він очолював фізичний факультет, в 1982 році отримав звання почесного професора (Professor Emeritus). В університеті він підготував велику кількість студентів та аспірантів, з багатьма з яких продовжував співпрацю і після їх переходу в інші організації. У 1990—1995 роках Фано виконував обов'язки помічника редактора журналу Reviews of Modern Physics. Він помер у Чикаго в результаті ускладнень, пов'язаних з хворобою Альцгеймера.

• Перша важлива робота Фано, проведена разом з Енріко Фермі в 1935 році, стосувалася інтерпретації форми деяких спектральних ліній благородних газів, що спостерігалися в спектральному континуумі Гансом Бойтлером (Hans Beutler) і званих зараз лініями Бойтлера — Фано. До цієї теми Фано повернувся в 1961 році, ввівши параметр асиметрії лінії. Ця ідея була використана в 1963 році для пояснення дивних спектральних ліній гелію за рахунок двухелектронного збудження через квазідискретний стан на тлі континууму. Ідея асиметричного резонансу Фано, що виникає за рахунок інтерференції континууму і дискретного стану, виявилася надзвичайно плідною не лише в атомній фізиці, але й у фізиці конденсованого стану, фізики квантових точок, фотоніці.
• Вивчення двократно іонізованих атомів призвело Фано до ідеї колективних квантових чисел і координат, за допомогою яких можна описувати цілі системи частинок. Багаторазово іонізовані атоми відповідають найменш дослідженій ділянці спектра між ближнім ультрафіолетом і рентгенівськими променями. Процеси одночасного збудження кількох електронів дають якісно іншу картину, ніж збудження лише одного. Для вивчення цих процесів і був запропонований принципово новий підхід.
• У 1965 році спільно з Ліхтеном Фано дав пояснення процесам переходу кінетичної енергії атомів, що стикаються, в енергію збудження електронів (механізм Фано — Ліхтена). Цей механізм має загальне значення в теорії хімічних перетворень.
• Працюючи в групі Демереца, Фано вивчав вплив рентгенівського випромінювання на мух-дрозофіл. Під впливом робіт Дельбрюка з бактеріофагами, він також зайнявся цією темою, підсумком чого стало відкриття стійких до вірусів мутантів кишкової палички. Досвід роботи в області радіобіології привів Фано до усвідомлення недостатності чисто статистичної теорії мішеней, тому він зайнявся вивченням детальних атомно-молекулярних процесів, що відбуваються при попаданні енергійної зарядженої частинки в середовище. Він визначив деякі речовини, такі як кисень, здатні зменшувати радіаційні ушкодження, встановив час, необхідний клітці для відновлення після ушкодження.
• У 1947 році він ввів фактор Фано, що визначає відхилення від середньої ефективності іонізації, яка викликається в середовищі випромінюванням. У 1954 році спільно з Л. Спенсером він проаналізував енергетичний спектр уповільнення швидких електронів в середовищі. Він також встановив теорему Фано про те, що потік вторинних частинок не залежить від варіацій щільності об'єму, збуджуваного первинним випромінюванням. Цей факт грає важливу роль у дозиметрії.
• У 1957 році Фано зробив важливий внесок у використання концепції матриць щільності і операторних уявлень (рівняння Ліувілля) в атомній та молекулярної фізики, продемонструвавши міць цих підходів.

• U. Fano, L. Fano. Basic physics of atoms and molecules.
• U. Fano, G. Racah. Irreducible tensorial sets.
• У. Фано, Л. Спенсер, М. Бергер. Перенос гамма-излучения.
• U. Fano, L. Fano. Physics of atoms and molecules: An Introduction to the structure of matter. Переклад: У. Фано, Л. Фано. Физика атомов и молекул.
• U. Fano, A. R. P. Rau. Atomic collisions and spectra.
• U. Fano, A. R. P. Rau. Symmetries in quantum physics.

• U. Fano. Sullo spettro di assorbimento dei gas nobili presso il limite dello spettro d'arco // Nuovo Cimento. — 1935. — Vol. 12. — P. 154—161.
• M. Demerec, U. Fano. Mechanism of the Origin of X-Ray Induced Notch Deficiencies in Drosophila Melanogaster // PNAS. — 1941. — Vol. 27. — P. 24—31.
• U. Fano. Ionization Yield of Radiations. II. The Fluctuations of the Number of Ions // Phys. Rev. — 1947. — Vol. 72. — P. 26—29.
• L. V. Spencer, U. Fano. Energy Spectrum Resulting from Electron Slowing Down // Phys. Rev. — 1954. — Vol. 93. — P. 1172—1181.
• U. Fano. Description of States in Quantum Mechanics by Density Matrix and Operator Techniques // Rev. Mod. Phys. — 1957. — Vol. 29. — P. 74—93.
• U. Fano. Effects of configuration interaction on intensities and phase shifts // Phys. Rev. — 1961. — Vol. 124. — P. 1866—1878.
• U. Fano. Pressure Broadening as a Prototype of Relaxation // Phys. Rev. — 1963. — Vol. 131. — P. 259—268.
• J. W. Cooper, U. Fano, F. Prats. Classification of Two-Electron Excitation Levels of Helium // Phys. Rev. Lett. — 1963. — Vol. 10. — P. 518—521.
• U. Fano, W. Lichten. Interpretation of Ar+-Ar Collisions at 50 KeV // Phys. Rev. Lett. — 1965. — Vol. 14. — P. 627—629.
• U. Fano, J. W. Cooper. Line Profiles in the Far-uv Absorption Spectra of the Rare Gases // Phys. Rev. — 1965. — Vol. 137. — P. A1364—A1379.
• U. Fano, J. W. Cooper. Spectral Distribution of Atomic Oscillator Strengths // Rev. Mod. Phys. — 1968. — Vol. 40. — P. 441—507. Перевод: У. Фано, Дж. Купер. Спектральные распределения сил осцилляторов в атомах. — М. : Наука, 1972.
• U. Fano. Spin Orientation of Photoelectrons Ejected by Circularly Polarized Light // Phys. Rev. — 1969. — Vol. 178. — P. 131—136.
• U. Fano. Quantum Defect Theory of l Uncoupling in H${\displaystyle _{2}}$ as an Example of Channel-Interaction Treatment // Phys. Rev. A. — 1970. — Vol. 2. — P. 353—365.
• E. S. Chang, U. Fano. Angular Momentum Transfer in the Theory of Angular Distributions // Phys. Rev. A. — 1972. — Vol. 6. — P. 173—185.
• U. Fano, D. Dill. Angular Momentum Transfer in the Theory of Angular Distributions // Phys. Rev. A. — 1972. — Vol. 6. — P. 185—192.
• U. Fano, J. H. Macek. Impact Excitation and Polarization of the Emitted Light // Rev. Mod. Phys. — 1973. — Vol. 45. — P. 553—573.
• C. Greene, U. Fano, G. Strinati. General form of the quantum-defect theory // Phys. Rev. A. — 1979. — Vol. 19. — P. 1485—1509.
• U. Fano. Correlations of two excited electrons // Rep. Prog. Phys. — 1983. — Vol. 46. — P. 97—165.

• Уго Фано // Физики: Биографический справочник / Ю. А. Храмов.. — 1983. — С. 271.
• Special Issue in Honor of Prof. Ugo Fano — Part 1 // Physics Essays. — 2000. — Vol. 13. — P. 154—338.^{[недоступне посилання з липня 2019]}
• Special Issue in Honor of Prof. Ugo Fano — Part 2 // Physics Essays. — 2000. — Vol. 13. — P. 339—514.^{[недоступне посилання з липня 2019]}
• C. W. Clark. Obituary: Ugo Fano (1912–2001) // Nature. — 2001. — Vol. 410. — P. 164.
• R. S. Berry, M. Inokuti. Ugo Fano (Obituary) // Physics Today. — Sept. 2001. — P. 73—74.^{[недоступне посилання з липня 2019]}
• R. S. Berry, M. Inokuti, A. R. P. Rau. Ugo Fano // Biographical Memoirs of the National Academy of Sciences. — 2009. — P. 1—22.